JP6083758B2 - 開口部蓋のスリップ防止構造 - Google Patents

Description

本発明は、車道、歩道、その他、人や乗り物の交通がある広場（例えば駐車場など）に設けられる地下集水空間の開口部蓋に関する。

地下集水空間は、例えば、道路下の雨水用導水管、地下調整池、歩道下の側溝、各戸雨水マスなどである。これらは、保守・点検のために地上に開口部を備え、交通の安全のために通水型の蓋で閉じられている。蓋は、地下集水空間の種類に応じて平面積の大きさ、素材、重量に対する強度あるいは開口部への取付構造がさまざまであるが、いずれの場合も蓋の表面（上面）にスリップ防止の構造が必要である。
前記スリップ防止の構造は、平面構造（パターン）と上下方向構造（凹凸）の要素がある。以下、平面構造、上下方向構造と記載する。

特許文献１（特開２０１２‐１２８２５号公報）は、地中に埋設される側溝本体の上側開口部を覆う蓋装置を記載している。この蓋装置は、横断面が中央上部が高くなるよう湾曲して形成された天板部と外縁枠を有する蓋材を備え、天板部に、天板部を貫通する長尺の流水口からなる流水口列と断続的に複数配された凸部からなる凸部列を長手方向と平行に数条備えている。
天板の湾曲と長手方向に配列された凸部列により、道路側から側溝に向けて勢いよく流れてくる雨水の勢力を弱めて流水口へ導くことにより蓋装置の雨水流入性を向上させている。流水性能について数値を挙げて比較するなどの具体的な記載はない。

スリップ防止に関しては特に記載がないが、蓋表面の平面構造は、基本的に複数の流水口と凸部が、蓋の長手方向へ列をなして交互に平行に配置されている。そして、実施例によれば凸部は蓋の長手方向に２５ｍｍ、幅方向に１３．６３〜３３．８７ｍｍの全体として千鳥配置である。
蓋表面の上下方向構造は、凸部の最上面が直径５ｍｍであり、凸部の高さは最上面が面一となるように前記天板部の湾曲に合わせて、側方から中央へ順次短くされている。凸部の種類としては一段のものと２段のものの２種が用いられている。
複数の流水口の構造については具体的な記載がないが、長さはほぼ同一で、幅に広狭がある。スリップ防止性能について具体的な数値を挙げて比較するなどの記載はない。

特許文献２（特開２０１２‐１２８２６号公報）の図５は円形の蓋体（２３）を備えた蓋装置が記載されている。蓋体（２３）は同心円状に複数の流水口と凸部が半径方向で交互に配置されている。蓋体（２３）表面の平面構造は前記特許文献１の場合と同様であり、全体として流水口列と凸部列の配列が円形となったものに相当する。実施例によれば凸部の間隔は円周方向に２５ｍｍ、半径方向に１６．４４〜３９．６４ｍｍであり、全体として千鳥配置といえる。

特許文献３（特開２００３−３０１５０８号公報）は、金属格子状（グレーチング）の雨水枡蓋を記載している。通常の雨水枡蓋では、金属格子のグリッドがすべて車道通行方向と平行に構成されているので、車道を横断方向に流れてきた雨水が前記なグリッドに衝突して跳ね返り雨水枡へ入り難くなっていたのを改善したものである。
すなわち、この雨水枡蓋では、蓋表面の平面構造として、１個の蓋の格子部分を車道側の第１流入口と歩道側の第２流入口とに分割し、第１流入口は車道通行方向と平行な複数の第１グリッドで構成し、第２流入口は車道通行方向と斜めに交差する複数の第２グリッドで構成したパターンとしている。上下方向構造としては第１、第２グリッドの上面に突起円錐台形状の突起（１６）が、等間隔で一様に配置されている。

特許文献４（特開２００４−１１３１１号公報）は、蓋表面の平面構造として、蓋本体を貫通する複数の排水口と蓋本体を貫通しない複数の凹部及び蓋の表面であってそれぞれの排水口と前記凹部の周りに細水路を設け、これを前記の排水口と導水路でつなぎ、各細水路を相互に連通させて排水路網としたパターンである。上下方向の構造としては、蓋本体を貫通した排水孔と同様な排水孔形状ではあるが貫通していない凹部及び排水路網となっている溝である。
蓋表面の水は、排水路網を通じて排水孔へ誘導されることで、排水が促進される。この結果、蓋表面の水はけが向上すると記載されている。
実施例では蓋本体が円形であり、前記の排水孔や凹部は円の中心に向かって小さくされながら、半径方向に一列に配列され、全体として放射状の配置となっている。排水孔の大きさや数あるいは間隔について格別な記載はない。

特許文献５（特開２０００−２７２１８号公報）は、グラウンドマンホールなどの鉄蓋を開示している。雨水用ではないので排水口は形成されていない。
この鉄蓋は中央が高く周囲が低い緩やかな凸面となっており、その表面に多数の凸模様が整列して形成されている。蓋表面の平面構造は、多数の凸模様が整列して一様に配置されたパターンである。凸模様の配置間隔などに数値などの具体的ない説明はない。
上下方向構造としては、前記の凸模様は中央部が一番高く、外周に向かって段階的に低く形成されている。なお、実施例では、凸模様の高さを蓋の半径方向で３分割し、中央部から段階的に高さを低くしている。
この構造により、蓋表面を清浄に維持でき、車両通過時の衝撃を抑え、また、スリップを防止できるとしている。

特許文献６（特開平１１−１９３５４０号公報）は、地下構造物用蓋を開示している。
雨水用ではないので排水口は形成されていない。この蓋は蓋本体表面に多数の独立した凸部を有する。平面構造は、前記の凸部が一様に等間隔で配置され、その間隔寸法を１０〜３０ｍｍ、凸部最上面は直径２５ｍｍの円に含まれる大きさ（面積）としたパターンである。また、上下方向構造は、凸部の高さ寸法として１〜６ｍｍが好ましいとされ、２段構造、３段構造のものが提案されている。
凸部の前記間隔寸法１０〜３０ｍｍ、凸部の最上面の大きさを直径２５ｍｍの円に含まれる大きさにするとの事項は、車両のタイヤと前記の蓋との摩擦抵抗を０．４５（雨でぬれた路面の摩擦抵抗）以上とするべく、車両のタイヤが蓋を通過する際の係合点（凸部）の数とタイヤを十分に変形させて係合力を得るための構造に関する知見であると記載されている。凸部の高さ６ｍｍ以下との事項はスリップ防止の効果と折損防止の観点から定められている。
その他、特許文献７の地下構造物用蓋は雨水用ではないが、蓋の表面にそれぞれに突起の高さが異なる中央突起群、中間突起群及び外周突起群を同心円状に配置した構成を記載ており、また、特許文献８は、蓋の表面に高さの異なる多数の突部を一様に分散配置した地下構造物の蓋を開示している。

特開２０１２-１２８２５号公報 特開２０１２-１２８２６号公報 特開２００３−３０１５０８号公報 特開２００４−１１３１１号公報 特開２０００−２７２１８号公報 特開平１１−１９３５４０号公報 特開２０１２−１７５６８ 登録実用新案公報第３０６１４４０号

地下集水空間の開口部蓋は、従来、基本的に例えば車道用、歩道用などとして使い分けられており、用途に応じて開口部蓋のスリップ防止構造、すなわち、開口部蓋表面の平面構造（パターン）や上下方向構造が異なる。このため、車道用のスリップ防止構造を歩道に用いたり、その逆は安全性の点から採用が難しい。また、広場の開口部蓋はその表面を人や自転車、車いすなどが通過する。人の場合、底面の広い紳士靴の場合もあれば底面が極端に狭いハイヒール（ヒール部分）の場合もある。
また、地下集水空間の開口部蓋としては、従来、ほとんどが金属格子状（グレーチング）であるため、特に雨の日に直線状のリブに沿って走行したり、歩行したりすると蓋の上面で滑りやすく、危険な面がある。
この発明は、地下集水空間の開口部蓋のスリップ防止構造であって、どのような場合にもスリップ防止効果が高く、種々の用途に共通して使用できる構造の提供を課題とする。

地下集水空間の開口部蓋の上面に複数の排水口を設ける。排水口相互間及び排水口と蓋外周縁との間はリブとし、リブ上面に複数の凸部を配置する。前記排水口と前記のリブ及び前記の凸部は開口部蓋の上面へ一様に配置する。
前記リブ上面の前記凸部箇所を除くリブ露出面合計の面積Ａと、排水口の合計開口面積Ｂに前記リブ上面に前記凸部が占める面積の合計Ｃとの合計Ｄとを、ほぼ５０％ずつとし、前記のリブ露出面に、凸部よりも低い係合機能部を一様に配置する。
前記凸部は高さを４〜６ｍｍのいずれかの所定値、底部直径は５〜９ｍｍのいずれかの所定値、前記係合機能部は高さが１〜３ｍｍまたは深さが１〜３ｍｍ程度の溝などとすることがある。
前記凸部の間隔は４０〜５０ｍｍのいずれかの所定値として一様に配置することが好ましい。
開口部蓋が円形の場合には、前記複数の排水口を複数個が同心円に沿って位置する配置にして一様な配置とすることがある。
開口部蓋が矩形な場合には、前記複数の排水口を複数個が前記矩形を形成する一つの辺と平行に一列に位置させる配置にして一様な配置とすることがある。
前記のリブ露出面に配置される係合機能部を、開口部蓋の表面全体として一まとまりのパターンに認識できる溝によって形成されることがある。

排水口とリブ及び凸部を開口部蓋の上面へ一様に配置し、リブ上面の前記凸部箇所を除くリブ露出面合計の面積Ａと、排水口の合計開口面積Ｂに前記リブ上面に前記凸部が占める面積の合計Ｃとの合計Ｄとを、ほぼ５０％ずつとし、前記のリブ露出面に、前記の凸部よりも低い係合機能部を一様に配置した構成は、開口部蓋の全体的な寸法規模を定めるだけで、乗用車のタイヤはもちろんバイク、自転車などのタイヤとの接触・係合及び紳士靴底との接触・係合が良好で、スリップを防止できる蓋表面のスリップ防止構造を得られる。
一様に配置する凸部の間隔を４０〜５０ｍｍに定めることで、乗用車のタイヤはもちろんバイク、自転車などのタイヤとの接触・係合及び紳士靴底との接触・係合を良好に維持し、いずれの場合も、これらと蓋表面との間のスリップを防止でき、汎用性が高い地上開口部における蓋の蓋表面スリップ防止構造を得られる。ハイヒールの場合は、逆に係合部避けてリブ露出面上にヒールの立つことが多く、蓋の上面にヒールが挟まって躓くなどのことがなく、開口部蓋上を歩くときの危険が少ない。
開口部蓋が円形の場合に複数の排水口が同心円に沿って配置されることにより、前記凸部も同心円に沿って配置され、一様となるので、タイヤや靴底が開口部蓋をどの方向に移動しても摩擦係数は変わらず、安定して蓋上面でのスリップが防止される。
開口部蓋が矩形の場合は、排水口の一列方向に沿って多少の方向性が出るものの、円形の場合とほぼ同様の効果である。
リブ露出面に開口部蓋の表面全体として一まとまりのパターンに認識できる溝が形成されていることにより、開口部蓋のデザインが改善される。また、リブ露出面の溝はリブ露出面を粗面とし、スリップ防止に有効である。

開口部蓋の上面図（実施例１）。 開口部蓋の裏面図。 図１のＩ‐Ｉ線断面図。 凸部の例を示す平面図と正面図。 開口部蓋にシティサイクルタイヤの接地面を示した平面図。 シティサイクルのタイヤ横断面とスリップ防止構造との関係を示した模式図。 開口部蓋にバイクタイヤの接地面を示した平面図。 バイクのタイヤ横断面とスリップ防止構造との関係を示した模式図。 ハイヒールのヒールとスリップ防止構造との関係を示す、（イ）は模式正面図、（ロ）は、模式平面図。 凸部のその他の例を示した平面図と正面図。 開口部蓋の上面図（実施例２）。 開口部蓋の裏面図。 開口部蓋上の、シティサイクルタイヤの接地面と走行方向。 開口部蓋の一部を拡大して示す平面図。 開口部の蓋の一部を拡大して示す他の例の平面図。 図１５を矢印方向に見た断面で示す模式図。 係合機能部の一部を示した断面による模式図。 開口部の蓋の一部を拡大して示す他の例の平面図。

〔実施例１〕
図１は、地下集水空間の開口部を閉じる開口部蓋１であり、平面形状が矩形をした雨水用マンホールに使用するものである。
全体として平らな鋳鉄製であり、表面（上面）に複数の排水口２を設ける。排水口２の相互間および排水口２と蓋外周縁との間がリブ３となる。リブ３上面には、複数の凸部４（４ａ、４ｂ）が配置される。前記排水口２と前記のリブ３及び前記の凸部４は開口部蓋１の上面へ、それぞれが等間隔で面上のどの部分でも乱れることなく、統一されて配置されている。すなわち、これらは開口部蓋１の上面で一様に配置されている。
そして、前記リブ３上面の前記凸部４箇所を除く部分（リブ露出面）の合計面積Ａと、排水口２の合計開口面積Ｂに前記リブ上面に前記凸部４が占める面積（平面投影面積）の合計Ｃとの合計Ｄとを、ほぼ５０％ずつとする。
前記凸部４は高さが、この実施例において図４（イ）、（ロ）に示すように、４．５ｍｍと６ｍｍの２種である。また、底部直径は５．４ｍｍと８．１ｍｍである。そして、凸部４の相互間は２５ｍｍである。なお、凸部４の高さは４〜６ｍｍのいずれかの所定値でよく、底部直径は５〜９ｍｍのいずれかの所定値でよく、さらに、凸部４の相互間隔は２０〜３０ｍｍのいずれかの所定値でよく、一様に配置されればよい。
開口部蓋１の裏面は図２のように、リブ梁５（５ａ，５ｂ）が格子状に構成されている。リブ梁５は、開口部蓋１の裏面側へ垂直に延在した幅広部分を有する。

図５、６は、シティサイクルの接地面と前記開口部蓋１のスリップ防止状況を示したものである。図中の数字の単位はｍｍである（以下、同じ）。図のように、シティサイクルのタイヤ接地面は長い防水形で最大幅が２７ｍｍ程度となる。そして、このように狭い幅であっても少なくとも１本の凸部列６と排水口列７とがその幅内に存在するので、タイヤと開口部蓋１との間で充分な摩擦抵抗（雨でぬれたアスファルト路面の摩擦抵抗である０．４５以上）が得られる。この場合、排水口２の縁もタイヤとの係合部となり摩擦抵抗を増大している。さらに、図６のように、凸部４ａ間にこれよりも低い凸部４ｂを配置するとタイヤと開口部蓋１との摩擦抵抗はさらに増大し、スリップの危険を回避しやすい。

図７，８は、バイクのタイヤ接地面と前記開口部蓋１のスリップ防止状況を示したものであり、バイクのタイヤ接地面は前記のシティサイクルの場合よりも幅が広く５０．２ｍｍ程度なので、３つの凸部列６と２つの排水口列７に係るので、接地面と重量の増大に見合った摩擦力を得ることができる。この場合も凸部４ａの中間に低い凸部４ｂを配置するとタイヤと開口部蓋１との係合状態が良好となりスリップの危険が改善される。

図９は、ハイヒールにおけるヒール８の接地面と前記開口部蓋１のスリップ防止状況を示したものである。ヒールの直径はほぼ１０ｍｍ前後なので、図９のように、通常の状態で歩いているときにヒールが凸部４の頂面に踏み係るという事態は少なく、不注意で開口部蓋１の上面に踏み入ったとしても躓いたり、靴が脱げてしまうなどのことが生じにくい。

図１０は、この発明で使用できる凸部４の他の例であり、（イ）は前記の低い側の凸部４ｃとして使用できるものであり、円錐台形となっている。（ロ）は前記の高い側の凸部４ａとして使用できるものであり、円錐台形となっている。（ハ）〜（へ）は高さが大きなグループで頂面の大きさ及び形態が異なる４種である。（ハ）の形態は円錐台形の頂面に０．６ｍｍ厚の摩耗標示部９を設けたものであり、開口部蓋１の上面に複数が均等な間隔に配置される。

〔実施例２〕
図１１は、開口部蓋１が円形の場合である。この場合、前記複数の排水口２は、複数個が同心円に沿って位置した排水口列７となる。また、これに応じて凸部４も同様に同心円に沿った凸部列６となる。排水口列７と凸部４の間隔などは基本的に前記の実施例１の場合と同様である。なお、前記の同心円は開口部蓋１の中心に向かうにしたがって、半径が小さくなるので、これに応じて各排水口２の長さ（円弧）が小さく、また、前記凸部４の間隔が小さくなる変化がある。しかし、複数の排水口２と凸部４が同心円に、かつ、これらが半径方向で交互に配置されているので、その変化は一様であり、このような配置もまた本願でいう一様な配置である。

図１２は、実施例２の開口部蓋１の裏面であり、リブ梁５が放射状に配置されている。
なお、図１１，図１２の開口部蓋１は親蓋１０と子蓋１１とからなる親子蓋であり、子蓋１１が親蓋１０と同心に配置されている。子蓋１１を親蓋１０の中心から偏心させて設けることもある。
図１３は、シティサイクルの接地面と前記開口部蓋１のスリップ防止状況を示したものであり、実施例１の図５、６と同様の状況となっているが、シティサイクルが種々な方向に走行する場合を想定している。図に示すように、どの方向に走行しても複数の凸部４と複数の排水口２がその幅内に存在するので、タイヤと開口部蓋１との間で充分な摩擦抵抗０．４５以上を得られる。
このように、開口部蓋１が円形であると走行の方向によって摩擦抵抗が大きく変わらない特徴がある。この特徴は、開口部蓋１の上面を通過するものの方向が定まっていない広場などの開口部蓋１に有効である。

図１４は、開口部蓋１が円形である場合のスリップ防止状況を説明するための図であり、（イ）では、凸部４ａと凸部４ｂが千鳥状に配置され、（ロ）では井桁に配置された違いがある。スリップ防止状況については格別な差はない。
ハッチングを施した丸印は、ハイヒールにおけるヒール８の接地面であり、排水口２の大きさと配列及び凸部４の大きさと配列との関係を示したものである。ヒール８は、排水口２に嵌ったり、凸部４に乗り上げたりすることなく通過できる可能性の高いことがわかる。一方、自動車、バイク、シティサイクルのタイヤなど、あるいは紳士靴の靴底との関係ではそれぞれ複数の凸部４と排水口２が関与して充分な摩擦抵抗が得られ、スリップの危険がない。
図１４において、符号１２は大凸部であって、図１０の（ホ）あるいは（へ）である。裏面側にリブ梁５が存在するリブ３上に配置して、さらに摩擦抵抗を強化する目的で使用するものである。
図１５は、円形の開口部蓋１の前記リブ露出面に、凸部４よりも低い係合機能部１２を一様に配置した構造を部分的に示したものである。
前記係合機能部１２は、この例では向かい合った半円形の筋状であり、高さが１〜３ｍｍで、図１６のように、上方へ凸に湾曲したり、下方へ凹に湾曲して形成されている。このような形態の係合機能部１２が開口部蓋１の上面全体に偏ることなく一様に形成されている。なお、この例の筋状係合機能部１２は、図１７のように、リブ梁５と同じ深さまで裏面側に延長した補強構造とすることがある。
なお、係合機能部１２は、前記のリブ露出面へリレーフ状に形成されることもあれば、リブ露出面に深さが１〜３ｍｍ程度の溝で形成する繰り返しパターンなどであってもよい（図１８）。係合機能部１２のパターンは例えば動植物をモチーフにしたものにすると開口部蓋１のデザイン性を向上させることができる。
係合機能部１２は、低い凹凸の構造や溝であるとしてもその縁部はタイヤなどとの係合部となり、蓋部上面の摩擦抵抗を向上させるのに効果がある。一方、係合機能部１２の高さは小さいので、この部分にハイヒールのヒール部分が乗っても、危険を感じるほどの違和感は生じない。

１ 開口部蓋
２ 排水口
３ リブ
４（４ａ、４ｂ） 凸部
５ リブ梁
６ 凸部列
７ 排水口列
８ ハイヒールのヒール
９ 摩耗標示部
１０ 親蓋
１１ 子蓋
１２ 係合機能部

Claims (5)

1. 地下集水空間の開口部蓋のスリップ防止構造であって、開口部蓋の上面に複数の排水口を設けて排水口相互間及び排水口と蓋外周縁との間をリブとし、リブ上面に複数の凸部を配置して排水口と前記のリブ及び前記の凸部とを開口部蓋の上面へ一様に配置してあり、前記リブ上面の前記凸部箇所を除くリブ露出面合計の面積Ａと、排水口の合計開口面積Ｂに前記リブ上面に前記凸部が占める面積の合計Ｃとの合計Ｄとを、ほぼ５０％ずつとしたことを特徴とする開口部蓋のスリップ防止構造。
2. 請求項１に記載した開口部蓋のスリップ防止構造であって、前記凸部は高さが４〜６ｍｍのいずれかの所定値、底部直径が５〜９ｍｍのいずれかの所定値、前記係合機能部は高さが１〜３ｍｍであり、前記凸部の間隔は４０〜５０ｍｍのいずれかの所定値として一様に配置されていることを特徴とする開口部蓋のスリップ防止構造。
3. 請求項１に記載した開口部蓋のスリップ防止構造であって、開口部蓋は円形であり、前記複数の排水口は、複数個が同心円に沿って配置されることにより前記一様に配置されていることを特徴とした開口部蓋のスリップ防止構造。
4. 請求項１に記載した開口部蓋のスリップ防止構造であって、開口部蓋は矩形であり、前記複数の排水口は、複数個が前記矩形を形成する一つの辺と平行に一列に配置されることにより前記一様に配置されていることを特徴とした開口部蓋のスリップ防止構造。
5. 請求項１に記載した開口部蓋のスリップ防止構造であって、前記のリブ露出面に、凸部よりも低い係合機能部を、開口部蓋の表面全体として一まとまりのパターンに認識できる配置で一様に形成されていることを特徴とした開口部蓋のスリップ防止構造。

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